董姍姍
(晉能控股煤業集團四侯煤礦,山西晉城 048100)
煤礦儲量計算是指井田生產前地質勘探人員對井田煤炭資源分布面積、以及資源可回收年份進行分析確定,然后根據獲取的礦床資料,通過合理的計算方式確定礦井規模以及煤炭資源儲量;所以煤炭儲量準確性對礦山開采設計、高效回采、經濟效益具有重要意義[1],而在實際進行煤礦儲量計算時,必須注意諸多的計算原則,并更具實際情況選取合理有效的計算方法,只有這樣才能提高煤礦儲量計算結果的準確性和有效性,降低儲量計算過程中勞動作業強度。
(1)將儲量進行分類原則:在進行煤礦儲量計算前應準確對煤炭進行合理分類,分類依據主要以煤礦礦體、資源分布、儲藏類型方式、可開采資源的種類以及在不同領域中可應用的資源種類等為主[2]。
(2)對應原則:在正常煤礦生產過程中,可采區域類煤炭資源并不是單一的,可能存在共生礦產,所以在煤礦儲量計算中,需準確對可進行工業生產的標準共生礦產進行估算,準確掌握井田煤炭以及其它礦山資源儲量信息,從而可進一步提高煤礦經濟效益。
(3)質量要求原則:在進行煤礦儲量計算過程中必須確定煤炭資源以及共生礦山是否能夠達到行業生產應用的標準;在進行估算前必須對開采礦山資源進行取樣檢驗,取得的樣品按正常加工程序進行生產,并將結果與規定的行業標準進行對比,分析是否具有可采價值[3]。
(4)估算圈定原則:由于井田中礦產類型、品質都存在區別,所以在進行儲量計算時必須根據勘探結果對照進行,通過研究分析可知煤礦礦體中圈連厚度應小于實際控制的礦體厚度;對于礦體相對較厚切能夠產出低品位礦產的區域,必須進行獨立圈定;同時礦體邊界線的位置應根據礦產地質趨勢變化以及市級區域進行確定。
(5)選取原則:在進行儲量計算時選取的估算目標中的參數必須包括厚度、體積、容積、面積等,而在地質勘探過程中儲量計算目標參數是更具實際情況確定的,所有儲量計算所選取的參數必須具有一定的代表性,以及選取數據的準確性必須達到相應要求,只有這樣保證估算結果準確性。
(1)地質地段法指將井田內煤層分割成若干個大小、形狀不一的小塊,然后計算每一個小塊的儲量;對煤層劃分塊段主要是根據煤層厚度、地質構造、煤層賦存、開采技術水平、開采方式等。
(2)計算儲量時,先采用平均法計算每一塊段的儲量,計算內容主要包括煤層平均厚度、平均容重和塊段面積,然后將三者進行乘積,三者單位分別為t、m2/m、t/m3;然后將所有塊段儲量相加即為一個煤層的儲量,然后將每個煤層的儲量相加即為整個井田的儲量。
2.2.1 平均剖面法
(1)平均剖面法指的是在兩個相鄰平行剖面的條件下準確計算儲量的方法,將兩個剖面之間的煤層體積作為塊段;兩個剖面之間的煤層體積為兩個剖面的面積平均值乘以兩個剖面之間的垂直距離,然后將體積乘以煤塊容重即為儲量;然后將所有剖面煤層儲量相加即為一個煤層的儲量[4]。
(2)在進行邊界煤層儲量計算時必須進行合理計算,應注意以下幾點:①當邊界煤層一個剖面延伸不到另一個剖面時即為煤層尖滅,在進行煤層滅尖計算時應采用一個剖面的面積乘以剖面至滅尖的距離除以2,然后乘以容重即為儲量。②當勘探邊界不是勘探線時,煤層只向一個剖面延伸但不存在滅尖現象時,煤層儲量計算應更具煤層向外延伸形態進行處理。
2.2.2 不平均剖面法
若勘探線不平行且采用傳統平行剖面法計算難度相對較大時,可采用剖面影響距離法進行計算。多數情況下兩條互不平行的勘探線之間煤層投影面積不相同,如圖1 所示,Ⅰ-Ⅰ和Ⅱ-Ⅱ為兩條不平行的勘探線,a1、a2和b1、b2分別為兩條勘探線與煤層邊界線的交點,c1、c2為兩條交點線的中點,將中點連接并延伸且與勘探線相交,由此可見將煤層劃分為S1、S2兩部分面積,所以兩部分煤層體積V1=(V1、V2為煤塊兩部分體積;S′1和S′2為c1、c2所分開的兩塊煤層底板等高線的水平投影面積),計算出煤礦體積根據容重即可計算出儲量。
水平切面法指的是采用一組等間距不等標高的水平面與煤層相切,使得煤層被切割成若干個不同標高的煤層塊,然后準確計算每個煤層塊的體積和儲量,計算公式如下:
式中:V——兩個水平面之間煤塊的體積;
S1——上水平面面積;
S2——下水平面面積;
h——上下水平面之間垂直距離;
Q——煤礦儲量;
d——煤塊容重。
簡單統計法進行儲量計算時方法相對簡單,但是精度低,一般主要用于老礦區、不穩定煤層中[5],計算公式:
式中:Q——儲量;
S——所計算儲量的面積;
P——塊段中含煤密度;
K——修正系數,修正系數主要與煤層特征、煤層破壞程度、研究程度有關,正常情況下取0.5。
在進行煤礦儲量計算時必須做好投資計劃、地質勘探、開采設計以及技術管理等工作,這些與煤礦儲量快速、精準計算有著重要關系,所以在日常煤礦安全生產管理過程中,必須深入了解煤礦儲量計算的意義、計算原則并根據實際情況選擇合理有效的儲量計算方法,而儲量計算方法的選擇必須根據煤礦各階段生產情況進行選定,只有這樣才能進一步提高煤礦儲量計算精度,為煤礦后期安全高效生產提供依據。